DE3324208A1 - Supraleitendes gradiometerspulensystem fuer eine vorrichtung zur mehrkanaligen messung schwacher, sich aendernder magnetfelder - Google Patents
Supraleitendes gradiometerspulensystem fuer eine vorrichtung zur mehrkanaligen messung schwacher, sich aendernder magnetfelderInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ύ Unser Zeichen
Berlin und München VPA 83 P 32 13 DE
Supraleitendes Gradiometerspulensystem für eine Vorrichtung
zur mehrkanaligen Messung schwacher, sich . ändernder Magnetfelder
Die Erfindung bezieht sich auf ein supraleitendes Gradiometerspulensystem für eine Vorrichtung zur
mehrkanaligen Messung schwacher, sich ändernder
—1 ο ■ Magnetfelder in einem Feldstärkebereich unter 10 T,
-12
/ —N- insbesondere unter 10 T, welche Vorrichtung in jedem Kanal neben mindestens einer Detektionsspule und mindestens einer Kompensationsspule ein supraleitendes Quanten-Interferenz-Element (SQUID) sowie entsprechende supraleitende Verknüpfungsglieder zwischen diesen Bauteilen enthält und welche ferner elektronische Einrichtungen zur Auswertung, Verarbeitung und Darstellung der an den Quanten-Interferenz-Elementen Informationen umfaßt.
/ —N- insbesondere unter 10 T, welche Vorrichtung in jedem Kanal neben mindestens einer Detektionsspule und mindestens einer Kompensationsspule ein supraleitendes Quanten-Interferenz-Element (SQUID) sowie entsprechende supraleitende Verknüpfungsglieder zwischen diesen Bauteilen enthält und welche ferner elektronische Einrichtungen zur Auswertung, Verarbeitung und Darstellung der an den Quanten-Interferenz-Elementen Informationen umfaßt.
Die Verwendung von supraleitenden Quanten-Interferenz-ELementen,
die allgemein als "SQUIDs" (Abkürzung von "Superconducting QUantum Interference Devices") bezeichnet
werden, zur Messung sehr schwacher magnetischer Felder ist allgemein bekannt (J.Phy.E: Sei.
Instrum.", Vol. 13, 1980, Seiten 801 bis 813; "IEEE Transactions on Electron Devices", Vol. ED-27, No. 10,
Oktober 1980, Seiten 1896 bis 1908). Als ein bevorzugtes Abwendungsgebiet für diese Elemente wird deshalb
auch die medizinische Technik, insbesondere die Magnetokardiographie und Magnetoenzephalographie angesehen,
wobei magnetische Herz- und Gehirnwellen mit ■
. . SIm 2 Hag / 30.6.1983
. . SIm 2 Hag / 30.6.1983
-*-
VPA 83 P 32 1 3DE
Feldstärken in der Größenordnung von 50 pT bzw. 0,1 pT
auftreten ("Biomagnetism - Proceedings Third International Workshop on Biomagnetism, Berlin 1980",
Berlin/New York 1981, Seiten 3 bis 31 oder "Review of
Scientific Instruments", Vol. 53, No. 12, Dez. 1982, Seiten 1815 bis 1845).
Eine Vorrichtung zur Messung derartiger biomagnetischer
Felder enthält im wesentlichen folgende-Komponenten:
1. Ein SQUID als den eigentlichen Feld-Sensor mit einem
sogenannten Gradiometer,
2. einen Flußtransformator in Form einer Spulenanordnung
zur Einkopplung des zu untersuchenden Feldes,
3. elektronische Geräte zur Signalerfassung und -verarbeitung,
k. Abschirmungen für das magnetische Erdfeld und
externe Störfelder und
5. ein Kryosystem zur Gewährleistung der Supraleitung
von Sensor und Gradiometer.
Der Aufbau und die Funktionsweise entsprechender einkanalig ausgebildeter Vorrichtungen ist bekannt. Bei
diesen Vorrichungen wird das nachzuweisende Magnetfeld, das bis zu 6 Größenordnungen kleiner als externe Störfelder
ist, im allgemeinen über eine Spulenanordnung aus supraleitendem Draht in den von einem Radiofrequenz
(RF)-SQUID gebildeten Kreis mit einem Josephson-Kontakt induktiv eingekoppelt. Dabei sind durch Kombination einer Sensorspule - auch Detektionsspule genannt mit
einer oder mehreren Kompensationsspulen als Gradiometer erster bzw. höherer Ordnung bezeichnete Spulensysteme
ausgebildet. Mit solchen Gradiometern können bei entsprechendem manuellen Abgleich die drei Komponenten
eines im Spulenbereich homogenen Magnetfeldes bzw.
-3- VPA 83 P 32 1 3OE
auch dessen Anteil mit homogenem Gradienten weitgehend
unterdrückt und das im Gradiometerbereich noch stark inhomogene biomagnetische Nahfeld selektiv erfaßt
werden. Das RF-SQUID ist außerdem mit einem Resonanzschwingkreis
induktiv gekoppelt, dessen hochfrequente Spannung in Phase oder Amplitude durch das Eingangssignal
moduliert wird. Im allgemeinen wird durch negative Rückkopplung über eine zusätzliche Kompensationsspule
der Arbeitspunkt des RF-SQUID festgehalten und der Kompensationsstrom als elektronisch auszuwertendes Signal verwendet.
Die in diesen Anlagen eingesetzten RF-SQUIDs weisen ein
charakteristisches Rausch-Signal auf (vgl. z.B. "SQUID-Superconducting Quantum Interferenz Devices and their
Applications", Berlin/New York 1977, Seiten 395 bis 431). Zur Ermittlung der genannten, extrem schwachen
Magnetfelder muß an den einzelnen Meßpunkten eine Signalmittelwertbildung durch eine Vielzahl von
Einzelmessungen aus wenigstens den folgenden drei Gründen vorgenommen werden, nämlich wegen der unvollkommenen
Störfeldunterdrückung, wegen Störanteilen im Nahfeld biologischen Ursprungs und wegen des Eigenrauschens des Sensors. Um eine räumliche Feldverteilung
zu erhalten, muß außerdem zeitlich nacheinander an verschiedenen Orten des zu untersuchenden Bereiches
gemessen werden. Bei diesen Meßverfahren besteht dann die Schwierigkeit, daß über die hierfür erforderliche
Meßzeit die Kohärenz der Felddaten nicht mehr gegeben ist und sich außerdem klinisch unzumutbare Meßzeiten
ergeben.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, statt der bekannten einkanaligen Messung eine mehrkanalige vorzunehmen
(vgl. z.B. "Physica", Vol. 107B, 1981, Seiten
und 30). Die gegenseitige Störung der Kanäle bei benachbarter Anordnung sowie das Eigenrauschen der
Einzelkanäle kann durch die Verwendung von Gleichstrom(DC)-SQUIDs an Stelle von RF-SQUIDs reduziert werden
(vgl. z.B. "IEEE Transactions on Magnetics", Vol. MAG-19, No. 3, Mai 1983, Seiten 835 bis 844). Der
Abgleich der Einzelkanäle eines entsprechenden, modular aufgebauten Vielkanal-Gradiometer-Systems ist jedoch
schwer zu beherrschen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine
mehrkanalige Vorrichtung zur Messung biomagnetischer
Felder ein Gradiometerspulensystem zu schaffen, das einen verhältnismäßig einfachen und nur einmalig durchzuführenden
Abgleich aller Gradiometerspulen erlaubt. Dabei soll die aktive Fläche des Spulensystems möglichst
klein zu halten sein, um so den erforderlichen, entsprechend klein auszuführenden Kryostaten an den zu
untersuchenden Probanden möglichst nah heranführen zu können. Außerdem soll mit diesem Spulensystem die
räumliche Verteilung der Magnetfelder während zumutbarer Meßzeiten ermittelt werden können, wobei eine
weitgehende Kohärenz der Felddaten gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs
genannte Gradiometerspulensystem dadurch gelöst, daß zumindest die Gradiometerspulen und ihre gegenseitigen
Verknüpfungsglieder als planare Dünnfilmstrukturen in
einer oder mehreren Ebenen auf einem gemeinsamen starren Trägerkörper aufgebracht sind, wobei die
Kompensationsspulen zu einer Referenzspulenanordnung zusammengefaßt sind, um welche die einzelnen Detektionsspulen
angeordnet sind.
-5- VPA 83 P 321 3DE
Mit diesem so ausgestalteten Gradiometerspulensystem
ist bei einem Einsatz in einer entsprechenden Meßvorrichtung eine parallele, d.h. gleichzeitige Registrierung der Feldwerte von verschiedenen Orten aus mit
Hilfe einer Reihe von supraleitenden Gradiometerspiilfn
ermöglicht, die mit einer entsprechenden Anzahl von SQUIDs zu einem Meßsystem verknüpft sind. Hiermit läßt
: sich vorteilhaft die Meßzeit entsprechend der Anzahl
der Kanäle reduzieren. Außerdem müssen die Gradiometerspulen bei einem erfindungsgemäßen Aufbau unter
Verwendung von Dünnfilmstrukturen nur einmalig abge-./—\
glichen werden. Dabei ist mit einer guten optischen Lithographie ein Gradiometerabgleich auf 10 ppm
möglich, der nachträglich z.B. mit Hilfe eines Laser-Schneidegerätes, noch weiter verbessert werden
kann. Da ferner die Kompensationsspulen zu einer Referenzspulenanordnung zusammengezogen sind', die kaum
mehr Platz als eine einzelne Detektionsspule benötigt, ergibt sich der große Vorteil, daß fast die gesamte
Fläche des Trägerkörpers zur Signaldetektion mit Detektionsspulen belegt werden kann. Der Platzbedarf des
Gradiometerspulensystem und somit die Abmessungen des Trägerkörpers sind dementsprechend klein zu halten.
Dies bringt eine entsprechende Vereinfachung .des Kryostaten mit sich.
Außerdem können die sogenannten Isofeldkonturen und darausfolgend die Lage von Feldquellen mit diesem
Gradiometerspulensystem so gewonnen werden, als ob die Flächen des Trägerkörpers in eine der Anzahl der Kanäle
entsprechende Zahl diskreter Magnetometerspulen aufgeteilt wäre, also mit dem besonderen Vorteil, daß mit
dem erfindungsgemäßen System nur Felddifferenzen und
keine Felder gemessen werden unter weitgehender Kompensation von Störfeldern.
-6- VPA 83 P 32 13DE
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gradiometerspulensystems gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den
b Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen wird
nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen, in deröii
Figur 1 ein Schaltungsschema einer Meßvorrichtung mit einem Gradiometerspulensystem nach der Erfindung angedeutet ist. Figur 2 zeigt schematisch eine Ausbildungsmöglichkeit
eines solchen Gradiorneterspulensystems, während in Figur 3 die Referenzspulenanordnung dieses
Systems schematisch näher veranschaulicht ist.,
Gemäß dem in Figur 1 angedeuteten Schaltungsschema einer Meßvorrichtung ist eine vorbestimmte Anzahl N
paralleler Meßkanäle vorgesehen. Jeder Kanal enthalt dabei ein allgemein mit 2 bezeichnetes supraleitendes
Gradiometer erster Ordnung mit jeweils zwei zur Detektion bzw. Kompensation dienenden Spulen und ein mit
zwei Josephson-Kontakten 3 ausgestattetes DC-SQUID Außerdem sind in jedem Kanal ein supraleitendes Verknüpfungsglied
5 zur Verbindung des Gradiometers mit dem SQUID, ferner ein beispielsweise ebenfalls gekühlter
Vorverstärker 6 sowie ein sogenannter "Lockin"-Verstärker 7 vorgesehen. Die aus diesen Lock-in-Verstärkern
entnommenen N Rohsignale werden einem gemeinsamen elektronischen Datenverarbeitungs- und Steuerungssystem
8 zur Weiterverarbeitung und einer Ausgabeeinheit 9 zur Darstellung zugeführt. Eine Rückkopplung
in den Kanälen an die jeweiligen SQUIDs mit den den Lock-in-Verstärkern 7 entnommenen Signalen ist
durch eine gepunktete Linie 10 angedeutet. Die Signalübertragungsrichtungen sind in der Figur durch
Pfeile an den entsprechenden Linien veranschaulicht.
-τ- VPA fö P 32 1 30Ε
Wie in Figur 1 ferner durch gestrichelte Linien dargestellt ist, sollen gemäß der Erfindung zumindest die
• Gradiometer £ auf einem gemeinsamen, starren Trägerkörper
11 angeordnet sein. Gegenüber modular aufgebauten Gradiometern erster Ordnung ergibt sich hierdurch
der Vorteil einer gemeinsamen präzisen Fertigung
auf dem Trägerkörper durch eine geeignete Lithographie. Die abgeglichenen Gradiometer sind somit auf einem
starren Körper vereinigt, d.h. Relativbewegungen, die den Abgleich beeinflussen könnten, sind deshalb ausgeschlossen.
Außerdem ist bei einem optisch planen Trägerkörper auch nur ein einziger Flächenabgleich erforderlich.
Gegebenenfalls können auch Trägerkörper vorgesehen werden, auf die bei geeigneter Lithographie neben den ·
Gradiometerspulen noch die Gesamtheit der SQUIDs 4
sowie die zwischen ihnen erforderlichen Verknüpfungsglieder 5 aufgebracht sind. Besondere supraleitende
Kontakte sind dann nicht erforderlich.
Die einfachste Anordnung von Feldsensoren ist ein System von Gradiometer nullter Ordnung, d.h. eine ebene
Ordnung nebeneinanderliegender flacher Zylinderspulen bzw. -schleifen aus supraleitendem Draht oder in Form
dünner Schichten. Für Messungen mit einem solchen System ohne zusätzliche Kompensation von Fremdfeldern
ist jedoch eine verhältnismäßig aufwendige Abschirmung erforderlich. Geringere Anforderungen hinsichtlich der
Abschirmung stellen Gradiometer erster Ordnung, wobei eine erfindungsgemäße Ausführungsform in den Figuren
und 3 angedeutet ist.
35
-sr- VPA 83 P 32 13DE
Gemäß Figur 2 ist auf einem ebenen Trägerkörper 11, beispielsweise einer Quarz- oder Siliziumscheibe von
etwa 0,5 mm Dicke und 10 cm Durchmesser, ein planares Gradiometerspulen-System - auch Gradiometerfeld (Array)
genannt - aufgebracht. Dieses mit 1J5 bezeichnete System wird durch eine Reihe von N, gemäß dem gewählten
Ausführungsbeispiel von 12 Detektionsspulen 14 gebildet,
die um eine zentrale Referenzspulenanordnung _15
herum angeordnet sind. Diese Referenzspulenanordnung besteht dabei aus einer entsprechenden Anzahl von
Kompensationsspulen und ist in Figur 3 näher ausge-^
führt. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel
haben die Detektionsspulen 14 und die Referenzspulenanordnung 15. Sechseckform, wobei die Entfernung e
gegenüberliegender Eckpunkte des Sechsecks im allgemeinen von dem Abstand der zu detektierenden Quelle
abhängt. Diese Entfernung kann somit in der Größenordnung von einigen Zentimetern liegen und beträgt
beispielsweise ungefähr 2 mm. Für die Spulen können jedoch auch andere, insbesondere regelmäßige Formen wie
z.B. runde vorgesehen werden. Die einzelnen Spulen haben untereinander geringfügig verschiedene Abmessungen.
Die Breite ihrer Leiter sowie diese Unterschiede liegen im Mikrometer-Bereich. Auf eine zeichnerische Darstellung
der erforderlichen Zuleitungen zu den SQUIDs wurde in der Figur verzichtet. Wie jedoch ferner durch
ein "+"- und "-"-Zeichen angedeutet sein soll, haben
die Detektionsspulen 14 entgegengesetzten Wickelsinn wie die Spulen der Referenzspulenanordnung 15.
■ Die Gradiometerspulen werden auf dem Trägerkörper 11 in
einem an sich bekannten Planarlithographie-Schritt in Form von supraleitenden Dünnfilm-Spulenfeldern beispielsweise
aus Blei realisiert. Bei diesem Verfahrens- , schritt können auch die erforderlichen, in der Figur
durch Linien 19 angedeutete Verbindungsleitungen der
VPA 83 P 32 13 DE
einzelnen Spulen untereinander sowie deren Überkreuzungspunke
als Dünnfilm-Strukturen hergestellt
werden.
werden.
In Figur 3 ist die Referenzspulenanordnung 1j>
ciöiuäß
Figur 2 vergrößert dargestellt, wobei gleiche Teile mit
den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Aus dieser
Figur ist ersichtlich, daß sich diese Spulenanordnung
aus N einzelnen, sich quasi konzentrisch umschließenden Teilschleifen zusammensetzt. Der Abstand a zwischen benachbarten Teilschleifen kann z.B. etwa 4 μπι betragen.
r^_ . Jede dieser Teilschleifen, die beispielsweise aus einem etwa 0/5 pm dicken und 2 pm breiten supraleitenden
Streifen gebildet werden, stellt eine Kompensations-
Figur ist ersichtlich, daß sich diese Spulenanordnung
aus N einzelnen, sich quasi konzentrisch umschließenden Teilschleifen zusammensetzt. Der Abstand a zwischen benachbarten Teilschleifen kann z.B. etwa 4 μπι betragen.
r^_ . Jede dieser Teilschleifen, die beispielsweise aus einem etwa 0/5 pm dicken und 2 pm breiten supraleitenden
Streifen gebildet werden, stellt eine Kompensations-
spule zu einer besonderen Detektionsspule 14 dar, wobei
jede Teilschleife mit ihrer zugeordneten Kompensationsspule flächengleich ist. Daraus folgt, daß die Detektionsspulen
14 alle untereinander geringfügig verschiedene Größe haben. Der Abstand b zwischen parallelen
Seiten der innersten, mit 17' bezeichneten Teilschleife
der Referenzspulenanordnung 1_5 beträgt dabei z.B. etwa
. 20 mm. In der Figur ist ferner nur die zu der innersten Teilschleife 17' zugeordnete Detektionsspule 1V
teilweise ausgeführt. Für die N Gradiometer erster
. 20 mm. In der Figur ist ferner nur die zu der innersten Teilschleife 17' zugeordnete Detektionsspule 1V
teilweise ausgeführt. Für die N Gradiometer erster
Ordnung des Spulensystems nach der Erfindung sind N
gleichartige Kreuzungen 18 in den Verbindungsleitungen
19 zwischen jeder Kompensationsspulenschleife 17 und
ihrer zugeordneten Detektionsspule 14 erforderlich.
Außerdem ergeben sich noch N-1 verschiedenartige
19 zwischen jeder Kompensationsspulenschleife 17 und
ihrer zugeordneten Detektionsspule 14 erforderlich.
Außerdem ergeben sich noch N-1 verschiedenartige
Kreuzungen.21 zwischen den Kompensationsspulenschleifen
; 17 und den Verbindungsleitungen 19. Entsprechende
Kreuzungen können beispielsweise mit einer Lithographie hergestellt werden, bei der zwei Metallisierungsebenen
vorgesehen sind, zwischen denen eine Isolatorebene
vorgesehen sind, zwischen denen eine Isolatorebene
liegt. In Figur 3 wurde auf eine zeichnerische Darstellung der Anschlußleitungen der SQUIDs verzichtet.
-yz- VPA 83 P 32 13 DE
Nach dem Aufbau des Gradiometerspulen-Systems auf dem
Trägerkörper 11 wird ein einmaliger Abgleich der Spulen
vorgenommen. Hierzu kann insbesondere ein Laserstrahl verwendet werden, mit dem die Breite der einzelnen
Spulenwindungen zu verringern ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Gradiometerspulen-System
können die zu ermittelnden Linien gleicher magnetischer Feldstärke, die sogenannten Isofeldkonturen (vgl. den
genannten Artikel aus "Review of Scientic Instruments") auf verhältnismäßig einfache Weise aus den gemessenen
Signalwerten erhalten werden. Mit jedem der .N planaren
Gradiometer erster Ordnung ist ein Signalwert zu messen, der als Differenzfeldwert interpretiert wird.
Dieser Signalwert ist φ^ - ^T mit 1 ^i ^N, wobei φ^
die magnetische Plußänderung in der iten Detektionsspule
14 und φ. die zugehörende Flußänderung in der entsprechenden Kompensationsspule 17 der Referenzspulenanordnung
sind. Diese Signalwerte können z.B. der Mitte der iten Detektionsspule räumlich zugeordnet
werden. Durch geeignete überlappende Messung läßt sich der von dem Gradiometerspulen-System erfaßte Bereich
erweitern. Durch Interpolation werden dann Isofeldkonturen berechnet, die einen additiven, nur von der
Zeit abhängigen Summanden enthalten. Dies ist jedoch zur Ermittlung von Quellenort und Quellenrichtung
unerheblich. Die weniger wichtige Quellenstärke bleibt dabei unbekannt· Sie kann aber mit einem axialen
1-Kanalgerät zusätzlich gemessen werden.
Auch Gradiometersysteme höherer Ordnung lassen sich mit
dem Gradiometerspulen-System nach der Erfindung ohne weiteres realisieren. Z.B. für ein System zweiter
Ordnung brauchen nämlich nur zwei des in den Figuren 2 und 3 gezeigten Gradiometerspulen-Systems in axialer
Richtung übereinander angeordnet zu werden. Dabei ist
^- 3324238
-Vf- νρΛ 83 P 32 1 3 DE
eine Serienschaltung entsprechender (!radiometer i beider
Systeme bei entgegengesetztem Wickel sinn vorzusehen.
Die Teile eines solchen Systems zweiter Ordnung bestehen also aus voll abgeglichenen Gradiometern
erster Ordnung, die lediglich planparallel zueinander ausgerichtet werden müssen. Gradiometersysteme noch
höherer Ordnung lassen sich entsprechend aufbauen.
8 Patentansprüche
3 Figuren
3 Figuren
Claims (8)
- PatentansprücheSupraleitendes Gradiometerspulensystem für eine Vorrichtung zur raehrkanaligen Messung schwacher, sich ändernder Plagnetfelder in einem Feldstärkebereich unter-10 -1210 T, insbesondere unter 10 T, welche Vorrichtung' in jedem Kanal neben mindestens einer Detektionsspule und mindestens einer Kompensationsspule ein supraleitendes. Quanten-Interferenz-Element (SQUID) sowie entsprechende supraleitende Verknüpfungsglieder zwischen diesen Bauteilen enthält und welche ferner elektronische Einrichtungen zur Auswertung, Verarbeitung und Darstellung der an den Quanten-Interferenz-Elementen gewonnenen Informationen umfaßt, dadurch g ekennzeichnet , daß zumindest die Gradiometersp'ulen (14, I7) und ihre gegenseitigen Verknüpfungsglieder (Verbindungsleitungen 19) als planare Dünnfilmstrukturen in einer oder mehreren Ebenen auf einem gemeinsamen starren Trägerkörper (11) aufgebracht sind, wobei die Kompensationsspulen zu einer Referenzspulenanordnung (Ij?) zusammengefaßt sind, um welche die einzelnen Detektionsspulen (14) angeordnet sind.
- 2. Gradiometerspulensystem nach Anspruch 1, d adurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspulen (17) der Referenzspulenanordnüng (15) zumindest teilweise aus einzelnen sich umschließenden, in einer Ebene liegenden Schleifen gebildet sind.
- 3. Gradiometerspulensystem nach Anspruch 2, d adurch gekennzeichnet, daß die Detektionsspulen (14) und ihre zugeordneten Kompensationsspulen (17) jeweils flächengleich sind.-Vp- VPA 83 P 32 13 DE
- 4. Gradiometerspulensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradiometerspulen (14, 17) eine sechseckige, runde oder eine andere regelmäßige Gestalt haben. ')
- b. Gradiometerspulensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sein Trägerkörper (11) auch zur Aufnahme der Quanten-Interferenz-Elemente (4) sowie der Verknüpfungsglieder (5) zwischen diesen Elementen (4) und den Gradiometerspulen (14, 17) vorgesehen ist.
- 6. Gradiometerspulensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägerkörper (11) zumindest großenteils aus Quarz oder Silizium besteht.
- 7. Gradiometerspulensystem zweiter oder höherer Ordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e k e η η-zeichnet durch eine der Ordnungszahl entsprechende Anzahl von Trägerkörpern mit jeweils einem Gradiometerspulensystem erster Ordnung, wobei die Gradiometerspulensysteme in planparallelen Ebenen zueinander angeordnet sind und entsprechende Spulen in benachbarten Ebenen verschiedenen Wicklungssinn haben.
- 8. Gradiometerspulensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Gradiometerspulenpaaren (14, 17) jeweils ein Gleichstrom-Quanten-Interferenz-Element (DC-SQUID) zugeordnet ist.
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